贵州省织纳煤田煤层特征及煤层气资源潜力

贵州省中西部织纳煤田煤层气资源丰富,但煤层气的系统评价工作比较薄弱,为全面分析、评价该区煤层气资源状况、赋存条件,以煤田地质钻孔、煤层气参数井获取的原始资料为基础,对织纳煤田煤层气地质条件,特别是储层含气特征及煤层渗透性等方面进行了研究,并采用体积法对煤层气资源进行了计算和评价。结果表明：①该区煤层主要为中-薄层、中等灰分、低挥发分、相对富氢无烟煤,除了煤层气勘探主力煤层6号煤煤体结构较大程度地受到构造破坏外,其余煤层原生结构较完整;②虽然该区煤储层渗透性相对较低,但区内含煤面积大,煤层气资源丰度较高,含气量较高,煤储层厚度较大,可采性好,具备较有利的煤层气勘探地质条件与可采性;③煤层气总资源量为1 852.91×10⁸ m³,其中埋深1 000 m以浅煤层气资源量为1 436.59×10⁸ m³,大于15 m^3/t含气带资源量为1 484.34×10⁸ m³,潜在煤层气可采资源量为747.65×10⁸ m³。结论认为：比德向斜化乐勘探区在煤层气资源丰度、平均含气量和试井渗透率3个方面优势相对明显,可作为煤层气勘探最有利靶区。     

中国大陆南方煤层气勘探前景评价

煤层气作为一种清洁能源,与煤矿资源密不可分,煤层气是煤层本身自生自储式非常规天然气。中国南方共发育9 套煤系地层,煤层气勘探开发主要层系为上二叠统龙潭组和上三叠统安源组。通过对南方25 个形成煤层气条件较好区块进行远景评价,其中Ⅰ类有7 块,Ⅰ至Ⅱ类有1 块,Ⅱ类有6 块,Ⅱ至Ⅲ类有3 块,Ⅲ类有8 块。它们形成了淮南、徐淮、六盘水、织纳、黔北、富源恩洪、贵阳等7 个大型聚煤层气区块。     

薄—中厚煤层群煤层气井高产的地质与工程协同控制技术——以贵州织纳煤田文家坝区块为例

中国西南地区煤层气资源量十分丰富，且主要赋存于上二叠统煤系薄—中厚煤层群中，贵州地区虽然有近10年的煤层气规模化试采与探采工程实践，但仍存在低产井、低效井比例偏高的问题。为了推进贵州地区薄—中厚煤层群煤层气高效探采工作，在系统梳理织纳煤田文家坝区块地质条件、煤储层特征、开发工艺与开发效果基础上，分析了煤层气井高产及井间产气差异的地质控制因素，探讨了地质适配性分层压裂与合层排采技术。研究结果表明：(1)薄—中厚煤层群具有埋藏浅、含气性好、渗透率较高、储层压力欠压—正常的特征；(2)煤层气井高产既受阿弓向斜轴部构造应力集中、水力封堵作用下煤层气富集影响，同时也与浅埋藏条件下煤储层原始渗透性较高有密切关系，区内断裂构造与水文地质条件共同导致了丛式井组内井间产气效果差异；(3)应根据丛式井压裂煤层靶点间距及导水断层距离合理控制水力压裂施工规模，注前置液造缝阶段快速提升注入排量并非连续段塞增大裂缝延伸长度，注携砂液支撑阶段阶梯式连续加砂有效支撑裂缝；(4)长期维持小于0.5 MPa的低套压合层排采条件，缩短憋压持续时间，延长提产持续时间以提高稳产前的压裂液返排率，保证排采过程连续性以避免储层伤害...     

鄂尔多斯盆地临兴地区煤系砂岩气与煤层气共采影响因素和参数门限

含煤地层煤层气、致密砂岩气等非常规天然气共探共采是保护天然气资源和提高开发综合效益的重要途径。基于鄂尔多斯盆地临兴地区煤系储层地质条件分析,采用煤系砂岩和煤层层间无窜流双层地质模型,开展了煤系砂岩气与煤层气共采可行性的数值模拟研究,探讨了两气共采效果的影响因素,建立了基于产量贡献率的共采综合评价模型,确定了煤层气与砂岩气共采的参数门限。结果显示,研究区地质构造简单,广覆式生烃的煤系烃源岩与大面积分布的致密砂岩储集层、煤储层及泥岩储层相互叠置,有利于煤系气体成藏;研究区煤系页岩气生产潜力较小,共采以砂岩气和煤层气为主。随着煤系砂岩储层渗透率、压力系数、厚度和孔隙率增加,10年砂岩气产量累计贡献率呈增加趋势;随着砂岩储层含水饱和度升高,10年砂岩气产量贡献率呈下降的趋势;煤层气与砂岩气适合共采综合指数介于8×10~(-7)~4.44之间,高于4.44适合砂岩气单采,低于8×10~(-7)适合煤层气单采。临兴地区L-3井(8+9号煤)、L-10井(4+5号煤)、L-1井、L-4井、L-6井及L-9井的2层主力煤煤层气与致密砂岩气适合共采,而其他井适合致密砂岩气单采。     

安徽省新探获煤炭和煤系天然气储量

正近日,安徽省国土资源厅组织专家对该省地勘基金项目《淮南煤田潘集煤矿外围煤炭详查》、公益性项目《淮南煤田潘集外围深部地区煤层气和页岩气合探共采综合评价报告》,以及地勘基金配套研究专题项目《淮南煤田潘集外围煤炭普查深部煤炭勘查与技术条件研究》进行了综合评审。其中《淮南煤田潘集煤矿外围煤炭详查》是安徽省煤炭重点勘查项目、"358"找矿突破战略行动煤炭目标任务的核心项目,该项目     

六盘水地区杨梅树向斜煤层气地质特征与有利开发层段优选

基于3口煤层气参数井实钻资料及煤岩样品测试数据,分析了六盘水地区杨梅树向斜煤层气地质特征,重新估算了区内煤层气地质资源量,优选了5个有利目标层段,并对杨煤参1井3个有利层段开展了分压合采试验,获得了良好的产气效果。研究表明:区内上二叠统龙潭组薄—中厚煤层群发育,可采煤层累积厚度大且以原生结构为主,煤层含气量、含气饱和度及临储比高,平均渗透率达0.229×10~(-3)μm~2,煤层气富集与开发条件好。结合参数井实测煤层含气性,重新估算区内煤层气地质资源量为365.97×10~8 m~3,可采资源量为208.64×10~8 m~3。综合影响煤层气富集与开发的各项关键参数,认为5~#、7~#、13~#、15~#、23~#为区内煤层气勘探开发有利层段。依据产层优质性与相近性组合原则,优选杨煤参1井5~#、7~#和13~#煤进行分压合采试验,煤层气井排采过程中套压显现早,压降漏斗扩展迅速,未表现出明显的层间干扰,充分发挥了多煤层合采的资源优势,获得了最高日产气量4 656m~3/d、稳定日产气量3 600m~3/d的良好产气效果,创西南地区煤层气直井单井日产气量和稳定产气量新高,实现了区域煤层气勘查重大突破。     

中国煤与煤层气共采理论技术现状及发展趋势

在国家大力推进生态文明建设的背景下,快速发展清洁的煤层气资源来代替对国民生命安全与自然环境影响恶劣的煤炭能源的需求变得越来越迫切。为此,通过分析中国煤层气开发模式与资源产量、煤矿区煤层气抽采技术发展历史、煤与煤层气协调开发模式及相应的煤层增透理论和开发技术现状,指出了煤与煤层气共采形势与理论技术发展趋势,并提出了促进实现煤与煤层气高效开发的建议。研究结果表明：(1)需进一步原始创新支撑其安全高效共采的基础关键理论,并完善煤矿区煤层增透、煤层气集输与综合利用、煤炭地下气化—煤层气联采等关键技术;(2)提升煤炭领域与石油领域学科交叉理论技术攻关和行业合作力度,形成优势理论技术与产业配置互补发展,搭建基于多领域学科融合的创新产业发展模式;(3)完善国家和地方在煤与煤层气共采领域的政策保障体制,鼓励煤炭企业与石油企业合作以促进其规模化发展。结论认为,煤炭资源平稳缩减是中国经济高质量发展的重要能源保障策略,由此推行煤与煤层气共采对于确保煤矿生产安全,缓解清洁能源短缺和降低碳排放等均具有重要的现实意义。     

海陆过渡相高黏土含量微孔致密岩屑砂岩储层特征

海陆过渡相地层中致密砂岩气、页岩气和煤层气的勘探开发前景十分广阔。过去的研究工作主要集中在海陆过渡相的页岩和煤层的地质和地球化学特征上,对其中的致密砂岩关注较少。以黔西地区海陆过渡相上二叠统龙潭组砂岩为例,利用薄片观察、压汞法、核磁共振实验等技术手段,综合分析龙潭组致密砂岩储层特征。龙潭组砂岩属于岩屑砂岩,典型储层特征包括砂体单层厚度薄,岩屑和黏土含量高,基本以微孔为主,孔喉结构复杂,孔隙度和渗透率非常低。与国内其他大规模开发的致密砂岩相比,龙潭组砂岩岩屑成分含量更高,孔喉结构更致密,致密砂岩气潜力比较有限。龙潭组砂岩与泥岩和煤层呈互层分布,致密砂岩气与页岩气和煤层气的合采方式是可行的,从而为海陆过渡相非常规气开发找到突破口。     

六盘水煤田盘关向斜煤层气开发地质评价

开发地质条件研究将为贵州六盘水煤田盘关向斜煤层气勘探开发提供科学依据。为此，以煤田地质勘探和矿井瓦斯资料为基础，结合井下煤层割理裂隙观测和室内等温吸附实验等方法手段，总结了煤层气地质背景，揭示了煤储层特征和含气性特征，估算了理论采收率和煤层气资源量。研究结果表明：盘关向斜为水压向斜煤层甲烷气气藏，2000 m以浅煤层气资源量达1778×108m3；该区煤层气资源量丰富、埋深和煤级适中、含气量较高、渗透性较好，具备煤层气开发的基本条件；盘关向斜煤层主要属勉强可以抽放煤层和易于抽放煤层，部分为较难抽放煤层，煤系下部煤层透气性较上部煤层为好；煤层气利用方式则可选择发展以甲烷为原料的化工工业。     

气测录井在松河井田煤层气勘探开发中的应用

以松河井田ＧＰ－２ 井为研究对象,基于气测录井资料获取了钻遇地层的含气性特征,并进行了含气层识别、分类与评价。结果表明：研究区煤层气资源主要赋存于龙潭组多个煤层及粉砂岩、细砂岩含气层中,且储层厚度及性质决定了气测曲线的异常形态。气测录井成果为松河井田煤成气勘探开发层段优选、煤层气与煤层间砂岩气兼探共采方案设计及压裂段产能贡献率研究提供了科学依据,对区域煤成气资源勘探开发具有重要的指导意义。     

中国煤层气勘探开发战略接替区优选

现阶段中国煤层气探明储量及产量的增长主要依靠沁水盆地南部和鄂尔多斯盆地东缘等几个煤层气产业基地,急需寻找一批勘探开发战略接替区。为此,基于对我国煤层气资源、生储、保存、开发基础等条件的研究成果,总结了影响中国煤层气勘探开发的8个普遍因素(资源丰度、煤层厚度、含气量、原始渗透率、埋藏深度、水文地质条件、煤系沉积环境和地形地貌)和4个关键因素(成因类型、稳定性、后期储层改造和煤体结构破坏程度)。对比分析结果表明:中国西北低煤阶区、东北中低煤阶老工业区和西南中高煤阶构造复杂区,是我国继华北地区之后煤层气产业持续发展的重点区;上述3个重点区的煤层气赋存主控因素分别是成因类型+煤层稳定性、成因类型+岩浆侵入对煤储层改造、煤层稳定性+煤体结构破坏程度,并以此建立了中国煤层气勘探开发战略接替区的优选评价体系。采用多层次模糊数学的方法对上述3个重点区的15个区块进行了评价,共优选出了8个有利接替区和7个较有利接替区,预测煤层气地质资源总量达1.8×10~(13)m~3;8个有利区分别为西北的准东煤田五彩湾—大井地区、吐哈煤田哈密—大南湖地区和陇东煤田,东北的依兰煤田、鹤岗煤田和珲春煤田,西南的川南煤田和水城煤田,它们是近期可以进行煤层气勘探和试验开发的目标区。     

宁武盆地煤层气勘探现状及试采效果

煤层气藏与常规天然气藏相比，开采方式和排采规律等方面都有其独特性。通过在山西宁武盆地开展煤层气勘探评价工作，对目标区优选及前期抽排试验，证实了宁武盆地具有一定的煤层气资源。对该区地理环境、地质构造特征、资源概况、勘探现状及探井试采情况等进行了论述，并对试采成果进行了对比；通过对该区排采状况进行分析，认为宁武盆地煤层气资源可靠，应该继续开展勘探和试采工作，并进一步优选有利区域和开发方式。     

宿南向斜煤层气地质演化史数值模拟研究

为了查明宿南向斜煤层气生成、运移、聚集和散失的地质演化历程,建立了煤层气地质演化史动态平衡动力学模型,并研制了模拟软件。分析了本区构造史、埋藏史和热演化史,对宿南向斜煤层气演化史进行的模拟计算。结果表明,宿南向斜煤层气地质演化历程可分为煤层气低水平聚集的第一和第二阶段、煤层气大量聚集且散失作用较发育的第三阶段和以散失作用为主的第四阶段。在横向上,煤层现今含气量总体上表现为向斜边缘较低而核部较高的特点。     

基于三维地震资料的煤层气富集区预测——以贵州大河边向斜大河区块为例#br#

为预测贵州省大河边向斜大河区块煤层气资源富集区，探索三维地震在贵州省煤层气勘查开发中的有效性，依托该区块4 km²三维地震工区勘探资料数据体，利用煤层气领域地震（勘探）资料处理的新技术、新方法开展预测。首先，采用煤层气递进式储层预测思路，利用CGG公司的Jason地学研究平台，开展地震反演预测，获得了煤层厚度、煤层含气量、煤体结构及地应力4个煤层气评价参数的平面分布图。然后，基于研究提出“多因子赋权逐级评价法”，对煤层厚度、含气量、煤体结构等每个评价参数单独形成赋权后，再采用累加的方法，形成了多参数联合的甜点评价权重因子参数。最后，依据计算的综合甜点评价参数（甜点评价参数取值在20~50之间），评分在40~50之间的划分为一类甜点，评分在30~40之间的划分为二类甜点，评分在20~30之间的划分为非甜点，绘制工区煤层气甜点区分布平面图。预测结果表明：一类甜点区主要位于工区中部，整体呈南北向展布，作为煤层气井位部署的规划区。研究成果对工区下一步煤层气勘探开发具有一定的指导意义。     

滇东北地区煤层气富集特征及勘探目标优选

滇东北地区镇雄—威信煤田上二叠统赋存丰富的煤炭及煤层气资源,具有良好的煤层气勘探开发前景。为了加快对该区煤层气资源的勘探开发步伐,通过调研前期煤田勘查及煤层气地质勘探资料,从含气性、煤层分布、煤岩煤质、含煤岩系岩性组合等方面研究了煤层含气量、甲烷浓度与煤层厚度、埋藏深度、煤岩煤质及顶底板岩性等参数之间的关系,分析影响煤层气富集成藏的主要因素,在此基础上建立了基于多层次模糊数学的煤层气选区评价模型,并对该区进行了煤层气有利区评价。结果表明:(1)煤层气富集主控因素为煤层厚度、煤层埋深和顶底板保存条件;(2)优选出资源潜力、储层性能、保存条件和开发条件等4个方面共计11项三级评价参数作为煤层气勘探目标评价的指标;(3)煤层气选区评价模型的评价结果显示,新庄矿区的煤层气勘探开发潜力为最好,洛旺、牛场—以古、马河次之。结论认为,该研究成果可为滇东北地区下一步的煤层气勘探开发工作提供地质依据。     

黔西地区打屋坝组富有机质页岩地球化学特征及其意义

随着中国页岩气勘查开发的推进,南方地区上古生界富有机质页岩受到更多的关注。贵州西部地区下石炭统打屋坝组富有机质泥页岩段厚度大、分布范围广,是贵州页岩气勘查重点层位。在页岩气勘查过程中,潜质页岩的有机质丰度、成熟度以及干酪根类型等是评价一个地区页岩气潜力的主要参数。通过对黔西地区打屋坝组富有机质页岩露头样品进行有机碳含量、干酪根类型以及镜质体反射率测试,并结合前人数据,对该页岩有机地化特征进行了描述。黔西地区打屋坝组富有机质页岩有机碳含量普遍大于1.0%,多数分布在1.0%~3.0%范围内;干酪根类型以Ⅱ₂型、Ⅲ型为主,少数地区为Ⅱ₁型;大部分样品成熟度R_o在1.3%~3.0%之间,处于高成熟阶段和过成熟早期阶段。黔西六盘水水城地区和普安-晴隆地区打屋坝组页岩有机地化条件较好,具有较好的页岩气勘查潜力。     

中国低煤阶煤层气多元成藏特征及勘探方向

我国低煤阶含煤盆地地质背景复杂,煤层气富集成藏具有自身的特殊性,煤层气勘探一直处于小型试验阶段。为了促进我国低煤阶煤层气的勘探开发,在系统分析、总结我国含煤盆地类型、煤层气成因、赋存状态、富集模式的基础上,梳理了目前勘探开发工作面临的挑战与科研攻关目标,并提出低煤阶煤层气的有利勘探方向。结果表明:(1)我国低煤阶煤层气具有盆地类型多元、煤层气成因类型多元、赋存状态多元、富集类型多元的成藏特征;(2)低煤阶煤层气勘探面临目标区优选、深层煤系气共探共采系统评价、钻完井及增产改造工艺等3个方面的挑战;(3)应加强对煤层气成藏过程及动力学机制、气源成因及其资源贡献、吸附态和游离态煤层气空间分布规律及地质控制因素等的研究攻关,开展煤层气资源有效性和可采性评价,形成一套深部煤系气勘探开发评价方法。结论认为:(1)我国浅层煤层气资源有利勘探区包括二连盆地吉尔嘎朗图、霍林河、白彦花等凹陷,海拉尔盆地伊敏、呼和湖、陈旗等凹陷,鄂尔多斯盆地彬县、焦坪、黄陵、乌审旗东部等地区,以及准噶尔盆地南缘地区;(2)深层煤层气资源则主要分布在准噶尔、吐哈、三塘湖、海拉尔和三江等盆地或盆地群。     

页岩气和煤层气中氦气的地球化学特征和富集规律

氦气是国防军工和高科技产业发展不可或缺的稀有战略资源。近年来,国内外常规天然气藏中氦气的研究日益受到关注,但非常规气藏(如页岩气和煤层气)中氦气的含量特征及成因研究至今仍处于起步状态。研究通过对国内外非常规领域氦气研究文献的梳理,系统总结了国内外页岩气和煤层气中氦气的含量及分布,明确了氦及其他稀有气体同位素特征,并在此基础上分析了页岩气和煤层气中氦气的成因及来源,揭示了氦气的富集主控因素。研究数据表明：页岩气中氦气的含量分布范围在(0.12～3 100)×10^-6之间,均值约为378×10^-6;煤层气的氦气含量分布范围在(0.04～19 000)×10^-6之间,均值约为816×10^-6。页岩气和煤层气中的氦气含量普遍低于同一地区常规天然气藏中的氦含量。这可能是因为常规天然气一般经历过较长的二次运移,能够在途中捕获更多的外源氦。页岩气和煤层气中的³He/⁴He值一般较低,指示壳源放射性衰变氦为主要来源。氦和氖同位素特征显示,页岩气和煤层气中的幔源氦和大气氦贡...     

黔北地区五峰组—龙马溪组页岩气成藏过程及勘探启示：来自流体包裹体的证据

黔北地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组是贵州省重要的页岩气产层,且已在安场向斜等地区获得良好的页岩气显示。为深入解剖该套富有机质页岩的成藏过程,以黔北地区AY1井和BZ1井页岩中脉体为研究对象,开展岩相学、流体包裹体和拉曼光谱等研究。结果表明：黔北地区五峰组—龙马溪组页岩中发育早期方解石脉—石英脉—晚期方解石脉3期脉体,脉体中发现4期甲烷气包裹体。第一期为石英脉体中的甲烷气包裹体,其伴生的盐水包裹体均一温度峰值介于110~119 ℃之间,是油气在中—晚二叠世活动的证据;第二期甲烷包裹体也生长在石英脉体中,其伴生的盐水包裹体均一温度峰值介于140~149 ℃之间,甲烷校正后拉曼波峰位移分布在2 911.37~2 912.07 cm^-1之间,压力系数为1.15~1.72,与地层温度呈正相关,是五峰组—龙马溪组页岩气在中—晚三叠世充注、地层增压的证据;第三期为晚期方解石脉体中的甲烷气包裹体,其伴生的盐水包裹体的均一温度主要为180~219 ℃,记录了早白垩世晚期页岩气聚集的高峰期;第四期为石英裂缝中的甲烷气包裹体,其伴生盐水包裹体的均一温度峰值介于150~159 ℃之间,甲烷校正后甲烷波峰位移分布在2 911.18~2 913.51 cm^-1之间,压力系数为0.80~1.97,与温度呈正相关,是晚白垩世末期—古近纪地层抬升过程中页岩气的快速泄漏、地层泄压的结果,新生代以来构造抬升对区域油气保存条件有重要影响,是黔北地区五峰组—龙马溪组页岩气成藏的关键。